[发明专利]振动弦粘度计

说明书

技术领域

本发明大体上涉及井下流体的粘度测量，更具体地，涉及振动弦粘度计。

背景技术

在井下石油和天然气探测领域，在天然或原地条件下流体特性测量对勘探员了解地下形成的经济效益来说是一件重要的工具。在所关注的流体特性之中，粘度较受关注。然而，已经确定这种流体特性的井下环境会导致用于收集数据的工具产生一些问题。比如，井下环境中热量、冲击、压力和振动可以导致工具的性能下降和/或测量精度的降低。

发明内容

此处公开了一种振动弦粘度计。在所述的一些实施方式中，振动弦粘度计壳体包括穿过壳体的出油管，以使第一弦露出至井下流体；壳体中的空腔，以保持磁体并传导从出油管到信号发生器的一条或多条额外的弦；机械地连接到壳体的第一和第二导电杆，以在出油管内保持第一弦处于拉伸状态；以及机械地连接到壳体以通过井下流体阻止到达磁体的密封件。

在一些另外的实施方式中，振动弦粘度计包括信号发生器以及壳体。示例的壳体包括第一出油管和与第一出油管流体连接的空腔，其中可移除传感器块被插入到空腔中。示例的可移除传感器块包括第二出油管，当滑块被插入到空腔中时，第二出油管大体上与第一出油管对齐，磁体穿过出油管产生磁场，第一和第二导电杆将导电线保持在第二出油管内，以及第一和第二信号线将第一和第二传导杆中的相应一个电连接到信号发生器上。

另外一些示例的振动弦粘度计包括金属壳体，该壳体具有空腔和与该空腔流体地分离的出油管，第一和第二导电杆与金属壳体电绝缘并从空腔延伸至出油管，在第一和第二导电杆之间保持处于拉伸状态以响应于电力信号振动的导电线，磁体位于空腔内并平行于导电线延伸，借助至少空腔来电连接到第一和第二导电杆的分析器，从而根据导电线的振动确定粘度，以及填充空腔的封装材料以从出油管和围绕着金属壳体的井下流体与空腔流体地分离。

在一些其它的实施方式中，振动弦粘度计包括具有出油管的壳体，以使得井下流体流动通过出油管，响应于交流电而在出油管内振动的弦，连接到壳体的罩子，使线在出油管内保持拉伸的第一和第二导电杆，其中第一和第二导电杆在壳体和罩子之间被气密地密封，以及电连接到第一和第二导电杆上以测量线上反向电压从而确定井下流体粘度的分析器。

附图说明

图1描绘了从钻井设备上悬挂进入井眼内的钢丝绳工具，且其采用了此处所述的示例粘度计。

图2描绘了采用了此处所述的示例粘度计的钻井工具。

图3为图1所述的流体取样系统的井下工具部分的示意图。

图4为具有封装密封的示例性振动弦粘度计的剖面图。

图5为图4中示例性的振动弦粘度计的正视图。

图6为具有柔性金属罩密封的示例性的振动弦粘度计的剖面图。

图7为具有气密密封杆的示例性的振动弦粘度计的剖面图。

图8为图7中示例性的振动弦粘度计正视图。

图9为具有包括磁体的盖子的示例性的振动弦粘度计的剖面图。

图10为图9的示例性的振动弦粘度计的正视图。

图11为包括可移除传感器块的示例性的振动弦粘度计的剖面图。

图12为图11中示例性的振动弦粘度计的俯视图。

图13为图11中示例性的可移除传感器块的等轴视图。

图14为两个所示出的弦和杆构形之间弦拉伸和杆伸张关系的曲线图。

图15为保持弦拉伸的示例弦和杆构形的示意性视图。

图16为保持弦拉伸的示例弦、杆和出油管构形的示意性视图。

图17A-17F示出为弦提供交流电的示例弦、杆和出油管构形。

图18为包括电磁体的示例性的振动弦粘度计构形的示意图。

图19为包括可移除出油管的示例性的振动弦粘度计构形的示意图。

具体实施方式

一些实施例通过上述附图和下面详细的描述而得以展示。在所描述的这些实施例中，相似或相同的参考数字用于代表相同或相似的元件。为了清楚和/或简明，附图不需要改变大小，且附图的一些特征和视图可以放大显示或示意性显示。因此，下面描述的示例系统，本领域技术人员可轻易地理解这些实施例并非单一的实施该系统的方法。

在此处说明示例振动弦粘度计的不同方面和/或特征。很多这些不同方面和/或特征可结合起来实现这些方面和/或特征的各自的优点。这是说明的振动弦粘度计的不同应用和实施方式相对于其它的结合而言可从下述说明的特征的一些结合中得益。